铁路路基戈壁土填料物理力学特性试验研究

对取自兰新铁路第二双线路基试验段某工点的填料,开展颗粒分析、重型击实、大型直剪以及大型压缩试验等土工试验。研究结果表明:填料级配不良主要受曲率系数Cc控制;增大压实系数,可以提高填料的抗剪强度指标和压缩指标;含水率对填料的抗剪强度特性和压缩特性均有一定的影响;增加加载次数,可以提高填料的压缩指标效果。结论可为戈壁土填料在高速铁路路基工程中的应用提供参考及依据。     

高填路基粗颗粒填料的压缩变形特性研究

粗颗粒土在铁路建设中应用广泛,研究其压缩变形特性对控制高填路基的沉降变形具有重要的意义。针对沪昆客专芷江北站泥质板岩填料,通过单轴压缩试验研究含水率和颗粒组成对其压缩变形的影响,分析粗颗粒填料在不同含水状态下、不同颗粒组成情况下的压缩变形特性。结果表明压缩变形与时间成对数关系,含水率和颗粒组成是影响粗颗粒填料压缩变形特性的重要因素,提出使用干燥或饱和含水状态、级配良好且粗细颗粒组土质量百分数比为70∶30的粗颗粒填料以控制路基沉降。     

哈齐客专细圆砾土冻结温度测试分析

以哈齐客运专线细圆砾土路基填料为研究对象,通过自制冻结温度试验装置测定了细圆砾土冷却与冻结过程及不同细颗粒含量下细圆砾土的冻结温度,分析了细圆砾土冻结温度随细颗粒含量的变化规律.试验结果表明:粗颗粒土的冷却与冻结过程和细粒土的类似,同样存在过冷、结晶和冻结稳定三个阶段;土样在最优含水率奈件下,不同细颗粒含量的细圆砾土冻结温度随着细颗粒含量的增加而降低.     

高速铁路路基粗颗粒填料最大干密度影响因素试验研究

从室内试验出发,对粗粒土最大干密度的影响因素进行研究。试验结果表明粗颗粒土混合料的最佳含水率一般是在2%~10%之间,粗颗粒土混合料最佳含水量主要依赖于细颗粒含量,粗颗粒土混合料的最大干密度是与粗粒含量、粒径大小等多种因素有关的多元函数,粗颗粒填料的最佳振动时间为18 min。     

红砂岩风化土路基填料力学特性研究

红砂岩风化土比较松散,颗粒较均匀,粘聚力较小。红砂岩风化土常作为路基填料,且具有特有的力学性质。选择赣南地区有代表性的红砂岩风化土,对其进行颗粒级配、界限含水率,最大干密度等试验,在此基础上进行了红砂岩风化土的回弹模量、固结试验和CBR试验。采用图表与回归分析相结合的方法分析了红砂岩风化土的单位压力—回弹变形、压力—压缩模量、单位压力—贯入量等性质,对红砂岩风化土作为高等级公路路基填料的施工和质量控制具有重要的指导意义。     

客运专线全风化砂砾岩路基填料特性

将全风化砂砾岩作为客运专线路基填料,采用X射线衍射分析填料的矿物成分,测试了填料的自由膨胀率与阳离子交换率,比较了单个试件不同含水率循环击实和现场碾压下的粒径变化,分析了干湿循环作用下填料崩解和现场压实指标随时间的变化趋势,采用粗颗粒固结压缩试验测试填料变形特征。分析结果表明:填料不含亲水黏土矿物成分,自由膨胀率为23.6%,阳离子交换率为70.7mmol·kg-1,干湿循环下崩解率为0.81%,在动力作用下细颗粒含量为13.5%,雨后检测指标稳定,路基荷载下次固结系数为5.8×10-4。可见该填料具有很好的水稳性、动力稳定性与低压缩性,可用于客运专线路基填筑。     

土工袋竖向承载及循环压缩特性试验研究

土工袋技术近年来已被成功应用于房屋地基加固,具有较好的隔震效果,但其在动荷载条件下的变形特性尚未深入研究.为了进一步分析土工袋竖向承载能力及变形特性,开展一系列室内土工袋组合体无侧限极限抗压强度试验以及循环压缩试验,并通过控制循环次数、上部静荷载及循环荷载比值的大小研究其对土工袋组合体竖向应力、应变和动压缩模量的影响.试验结果表明：随着层数的增加,土工袋组合体极限抗压强度逐渐减小并趋于稳定值0.7 MPa,压缩模量峰值也随之减小并稳定于6.73 MPa;循环压缩试验初期土工袋组合体塑性变形显著,每一循环周期产生的竖向残余应变随着循环次数的增加逐渐减小并趋于0;动压缩模量在试验过程中基本保持稳定,不受循环次数的影响;随着上部静荷载的增大,土工袋组合体动压缩模量逐渐增大,上部静荷载为50 kN的土工袋组合体经过200次循环荷载作用后动压缩模量达到53.87 MPa;反之,循环荷载比值越大,动压缩模量越小,循环荷载比值为0.4条件下土工袋组合体在200次循环荷载作用后仍能达到49.39 MPa;在竖向动荷载作用下,土工袋能够满足其作为隔震材料的承载能力及稳定性要求.     

全风化花岗岩路基填料物理改良强度特性研究

以皖南山区G318青阳段改建工程的全风化花岗岩物理改良路基填料为研究对象,通过大型直剪试验研究其抗剪强度指标,探讨该改良填料的强度特性。研究结果表明：改良料具有较好的抗剪强度指标,表现为黏聚力较小,内摩擦角较大;抗剪强度随着含水率的增大呈减小趋势,在最佳含水率±3%的变化程度较小,施工时可以放宽填料含水率3个百分点进行填筑;在饱和时,抗剪强度降低约1/4,施工时应严防路基受水浸泡;压实系数的增大可以提高改良料的抗剪强度,增强其水稳定性;最大粒径对改良料的强度指标影响与粗颗粒含量有关,不可单独作为评价改良料强度的影响因素。     

地基土变形模量估算新方法

地基土的压缩模量和变形模量是基础沉降计算中的关键参数,二者的纯理论换算关系与实际情况严重不符,很多学者对二者的关系进行理论研究和试验分析。通过对前人的研究成果总结分析,建立了一个土体单元受力模型,推导出一个压缩模量与变形模量的关系式。最后,通过和已有研究的试验数据进行对比分析,表明了该公式的合理性。     

木质素改良季冻土工程性质研究

依托吉舒高速公路工程,通过重复加载动态回弹模量试验、承载比试验和导热性试验,研究分析了粉质黏土在不同木质素掺配比例、养生时间及冻融循环条件下的力学性质。试验结果表明:随着木质素掺量的增加,木质素改良粉质黏土的回弹模量减小;冻融循环作用下木质素改良粉质黏土的回弹模量及CBR减小幅度较小,导热系数随着木质素掺量增加而减小。木质素掺入路基土,提高了其抗冻性,降低了导热性,推荐季冻区粉质黏土路基最佳木质素掺量为4%。     

考虑桩间土非线性影响的刚性桩复合地基桩土应力比计算方法研究

考虑桩侧摩阻力与桩—土相对位移的双曲线关系以及桩间土体非线性变形影响的特点,建立刚性桩复合地基土体压缩模量与应变的关系模型。考虑桩土竖向变形,采取桩体向上刺入褥垫层及向下刺入持力层的模型,引进分级加载的思想,基于桩-土-垫层的竖向变形协调条件,最后得到了刚性桩桩土应力比。通过对某工程进行现场实测试验数据对比,分析得到了桩侧摩阻力与桩身正应力的分布规律,同时对垫层厚度、垫层模量、桩长、桩土加固区土体模量等参数进行了分析,结果表明该方法具有一定的合理性和可行性。     

基于足尺加速加载试验的地震波模量变化规律

为了解沥青路面的模量衰变特性,基于行车荷载模拟系统(MLS66),在实际路面上进行了足尺加速加载试验;并使用便携式路面分析仪(PSPA),对试验区域的地震波模量进行了测量。试验结果表明：沥青路面的地震波模量与荷载作用次数的关系曲线呈现3个阶段(①模量-荷载作用次数呈线性关系;②出现加速衰减;③趋于稳定)。荷载的间歇作用有利于地震波模量的恢复,间歇时间越长,模量恢复百分比越高,但恢复速率降低。模量衰减不限于加速加载区域,对加速加载方向前、后的影响要大于两侧的。得出了沥青路面模量的衰变规律。在常温状态下,地震波模量与路面性能在荷载作用下具有一致性。     

高速铁路路基下复合地基沉降计算方法

分别采用Boussinesq组合法、Boussinesq直接法、Boussinesq三角形法和德国DB836法计算地基附加应力,采用复合模量、承载力比值法所得模量和弦线模量作为地基模量,按12种组合形式来计算地基总沉降量,并与某高速铁路试验段的实测沉降进行比较。计算结果表明:当附加应力分别按Boussinesq组合法、Boussinesq直接法和德国DB836法计算,选用复合地基载荷板试验所得弦线模量时,计算所得的地基总沉降量同实测值非常接近,相对差值在1.57%~9.81%之间,满足高速铁路对地基沉降控制的精度要求。建议采用附加应力-地基模量方法进行高速铁路路基工程的地基沉降计算时,其中附加应力可按Boussinesq组合法、Boussinesq直接法和德国DB836法计算,地基模量选用弦线模量。     

高模量沥青混凝土动态模量及主曲线研究

为了更加系统地掌握高模量沥青混凝土的动态力学特性,该文采用动态单轴压缩试验,对高模量沥青混凝土在不同加载频率、试验温度下的动态模量展开测试,并通过非线性最小二乘法拟合,确定了高模量沥青混凝土的动态模量主曲线,通过主曲线获得任何温度下、试验设备无法测试频率范围内的动态模量,为高模量沥青混凝土路面结构设计提供相应的材料参数。     

填石路基的地基处理技术要求

填石路基的填料比较坚硬,压实密度大且透水性好,水容易从路面、边坡等部位进入基底而造成路基整体的湿软以致不均匀沉降,同时,修筑在山区的路基填筑高度较高,路基自重大。为防止地基承载力不足而导致路基整体的工后沉降过大,或出现变形模量差异而产生不均匀沉降,有必要对填石路基地基的承载力提出较高的技术要求,尽量减少地基的压缩变形,以保证填石路基的稳定性。     

路基压实变形模量检测标准分析

通过介绍法、德两国路基变形模量检测试验以及铁路、公路的变形模量标准和应用情况,分析认为：变形模量是力学指标,能反映路基的压实质量和受力性能;变形模量标准与压实条件和填料有密切关系,应经过大量试验研究来制定。建议我国公路进行研究或参照高铁做法引入采用。     

干湿循环作用下长沙高速粉质黏土软化特性试验研究

针对高速公路路基土体在干湿循环作用下易发生软化的特点,以长沙绕城高速公路为依托,结合室内试验和数值分析等手段对其进行研究。通过原状土快剪试验及压缩试验分析了干湿循环次数对粉质黏土软化特性的影响,然后采用最小二乘法得到了长沙高速公路粉质黏土在干湿循环作用下的软化公式,并基于此分析了粉质黏土软化规律。研究结果表明:(1)粉质黏土的粘聚力、内摩擦角、压缩模量均随干湿循环次数增大而减小,三者均在前2次干湿循环过程中衰减最为严重;(2)干湿循环次数对各参数的软化影响强弱次序:粘聚力c内摩擦角φ压缩模量E(50 kPa)压缩模量E(100 kPa)压缩模量E(200 kPa)压缩模量E(300 kPa)。     

割线模量法在地基沉降计算中的改进探讨

土体压缩变形模型是地基沉降分层总和法分析的关键内容之一。基于土体压缩变形机理分析,引入土体压缩应力-应变的双曲线模型,探讨传统割线模量法与经典的分层总和法的关系,提出了模型参数的确定方法,从而明确模型参数与常规试验参数的关系,然后深入探讨模型与传统变形计算方法的关系,引入一个修正系数用于改进传统割线模量法模型,从而建立一个模型参数物理意义明确,易于实现电算化,且减小计算误差的地基沉降变形计算的分析模型,最后,通过工程实例验证了本文模型的合理性与可行性。     

改良废旧轮胎混合材料动力特性试验研究

为深入研究冻融循环条件下废旧轮胎颗粒材料的改良方法及动力特性,通过室内试验,确定了废旧轮胎颗粒材料的改良配比.利用改良后的废旧轮胎混合材料制备了若干试样进行动三轴试验,获得了不同温度、冻融循环次数和循环加载次数下试样的动应力-动应变关系曲线.试验结果表明:在动应变5％以内,混合材料试样的动应力-动应变关系曲线无明显峰值...     

山区高速公路路基沉降影响因素研究

以河北省保定一阜平高速公路路基工程为研究对象,应用有限元程序建立路基沉降计算模型,分析了不同地基土性质、路堤高度、路堤填料性质条件下路基沉降变形特性,并结合现场沉降观测数据研究了土基变形模量、路基高度、路堤填料容重、路堤变形模量及施工时间对山区高速公路路基沉降的影响规律,为山区高速公路路基差异沉降控制提供参考依据。